Funktionelle Metabololipidomics

Die enzymatische Umwandlung von mehrfach ungesättigten Fettsäuren führt zur Bildung zahlreicher oxygenierter Lipidmediatoren. Dazu gehören sowohl pro-inflammatorische Prostaglandine und Leukotriene, aber auch entzündungsauflösende, spezialisierte pro-resolvierende Mediatoren (SPM), wie z. B. Lipoxine, Protektine Maresine und Resolvine. Diese steuern zahlreiche physiologische und pathophysiologische Prozesse, insb. die Initiierung und Auflösung von Entzündungen. Wir kombinieren modernste Massenspektrometrie-basierte Lipidmediatoranalytik mit biochemischen, zellbiologischen und molekularbiologischen Methoden, um den Einfluss von Lipidmediatoren auf immunologische und entzündungsrelevante zelluläre Prozesse zu untersuchen. Ziel ist es 1) neue bioaktive Lipidmediatoren zu identifizieren, 2) ihren Biosyntheseweg aufzuklären, 3) ihre Signaltransduktion zu entschlüsseln, 4) ihre biologischen Funktionen zu klären und 5) ihr pharmakologisches Potential auszuloten. Hierbei untersuchen wir vorzugsweise das Lipidmediatorspektrum in humanen oder tierischen Immunzellen, aber auch in Algen, Bakterien, Pilzen und Amöben. Weiterhin charakterisieren wir die Rolle von Lipidmediatoren in Erkrankungen mit entzündlicher Pathogenese (Peritonitis, Colitis, Fibrose, Alzheimer, Parkinson, u. v. m.) und identifizieren dabei neue Ansätze für pharmakologische, entzündungsauflösende Interventionen. Darüber hinaus beschäftigen wir uns mit der Pathogen-Wirt-Interaktion und charakterisieren die pathogeninduzierte Lipidmediatorbiosynthese in Immunzellen des angeborenen Immunsystems. Wichtige Grundlage des Projektes ist die Entdeckung der differenzierten bakterieninduzierten Bildung entzündungsfördernder und entzündungsauflösender Lipidmediatoren durch bakterielle Stimulation in Makrophagen, Monozyten und Neutrophilen.

Schlüsselpublikationen:

Werz O., Gerstmeier J., Libreros S., De la Rosa X., Werner M., Norris PC., Chiang N., Serhan CN (2018) Human macrophages differentially produce specific resolvin or leukotriene signals that depend on bacterial pathogenicity. Nat. Commun., 9, 59

Jordan P.M., Gerstmeier J., Pace S., Bilancia R., Rao Z., Börner F., Miek L., Gutiérrez-Gutiérrez O., Arakandy V., Rossi A., Ialenti A., González-Estévez C., Löffler B., Tuchscherr L., Serhan C.N., Werz O. (2020) Staphylococcus aureus-derived α-hemolysin evokes generation of specialized pro-resolving mediators promoting inflammation resolution. Cell Rep, 33, 108247

Jagusch H., Werner M., Werz O.*, Pohnert G.* (2019) 15‐Hydroperoxy‐PGE₂ – A Novel Intermediate in Mammalian and Algal Prostaglandin Biosynthesis. Angew. Chem. Int Ed Engl., 58, 17641-17645

Forschungsverbünde:

DFG SFB1127 „ChemBioSys“

DFG TR-SFB124 „FungiNet“